[发明专利]一种人眼视线估计方法及其装置

摘要

本发明公开了一种人眼视线估计方法及其装置，涉及人机交互领域。通过对人脸区域进行眼部粗定位，先粗略选取脸部图像的1/2-7/8处为眼部区域；再通过混合积分投影函数确定人眼纵坐标位置，以获取人眼精确边界；在人眼精确边界进行瞳孔扫描，根据经验值确定一个和眼球大小相近的框对人眼精确边界内部进行窗口扫描，选取灰度值和最小的窗口为瞳孔，并将窗口中心作为瞳孔中心；利用角点匹配算法在人眼精确边界内部获取内眼角点坐标；将瞳孔中心坐标和内眼角点坐标值传入视线估计模型中，确定视线方向。本发明通过视线估计模型提高了视线估计的精度；通过设计的硬件结构实现了在高检测率的条件下，消耗较少资源。

主权项

一种人眼视线估计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：（1）获取包含人脸的图像并进行位图转换，获取RGB位图；将RGB位图转换为灰度图和肤色二值图；（2）将灰度图进行各级缩放，对每一级缩放后的图像进行窗口扫描，扫描窗口大小为20×20，并对扫描窗口中的灰度图进行积分图和平方积分图计算；（3）通过积分图数据和平方积分图数据进行弱分类器计算，将同级弱分类器计算结果累加与对应的强分类器阈值比较，淘汰非人脸窗口；如果一个待选窗口通过所有的强分类器则判定为人脸图像；（4）Nios II核处理器将识别为人脸的待选窗口进行合并，获取最终人脸区域；根据最终人脸区域、肤色二值图和肤色模型进行脸部区域精确定位，获取人脸区域；（5）根据人脸区域进行眼部粗定位，先粗略选取脸部图像的1/2‑7/8处为眼部区域；再通过混合积分投影函数确定人眼纵坐标位置，以获取人眼精确边界；（6）对人眼精确边界进行窗口扫描，根据经验值确定一个和眼球大小相近的框对人眼精确边界进行扫描，选取灰度值和最小的窗口为瞳孔，并将窗口中心作为瞳孔中心；（7）以获得的瞳孔中心为基准，截取包含内眼角的内眼角窗口并对内眼角窗口进行灰度等级拉伸预处理，然后利用Susan算子及角点检测算子，在内眼角窗口中提取候选内眼角点，最后筛选出正确内眼角点坐标；（8）将瞳孔中心的坐标和正确内眼角点坐标传入PC机的视线估计模型中，确定视线方向。